ЭКОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

"ЭКОМОНИТОРИНГ"

СРЕДНЕУРАЛЬСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ

 

620014 г.Екатеринбург ул.Вайнера, 55 (Уралнедра), каб. 513

тел. 257-20-06, 219-39-08 факс 257-20-06

 

 

 

Главная страница

Наши заказчики

Вопрос / Ответ

Справочник

Полезные ссылки

 

Гидрохимия окружающей среды

 

Часть 1. Экологическое нормирование

 

Экологическое нормирование и деятельность в области экологического менеджмента

 

Современная российская концепция экологического нормирования определяет его как деятельность, направленную на установление системы нормативов состояния и нормативов предельно допустимого воздействия на экосистемы, необходимых для эффективного осуществления природоохранного управления. Предполагается, что нормативы состояния должны основываться на тех характеристиках экосистем, которые наиболее информативно реагируют на антропогенное воздействие, значимое для состояния данной экосистемы в целом. Подразумевается также, что, в свою очередь, установление нормативов предельно допустимых воздействий на экосистемы способствует регулированию загрязнения окружающей среды, изъятия природных ресурсов, ограничению антропогенной трансформации экосистем.

Таким образом, развитие экологического нормирования призвано обеспечить создание системы реальных, отражающих фундаментальные природные процессы и возможности современных технологий, ориентиров минимизации антропогенного воздействия.

Одним из международно-признанных инструментов снижения воздействия на окружающую среду является экологический менеджмент - процесс внутренне мотивированной, инициативной деятельности экономических субъектов, направленной на последовательное улучшение в достижении их собственных экологических целей и задач, реализации проектов и программ, разработанных на основе самостоятельно принятой экологической политики.

В ряде российских документов (в том числе, в переводах серии стандартов ГОСТ Р ИСО 14000) термин “экологический менеджмент” заменен словосочетанием “управление окружающей средой“, что во многом затрудняет понимание сути описываемой деятельности. Строго говоря, окружающая среда не является объектом управления (менеджмента) для экономических субъектов. Планирование деятельности, мониторинг и контроль непосредственно по отношению к объектам окружающей среды предприятиями практически не осуществляются.

Основным объектом менеджмента являются различные экологические аспекты деятельности предприятий (например, источники образования воздействия на окружающую среду, использование опасных веществ и материалов, экономическая эффективность экологической деятельности и т.п.). В международных стандартах серии ISO 14000 экологический аспект определен как элемент деятельности предприятия, его продукции или услуг, который взаимодействует или может взаимодействовать с окружающей средой.

Международный стандарт ISO 14001 содержит рекомендации в отношении системы экологического менеджмента с тем, чтобы дать любой организации возможность сформулировать политику и цели, принимая во внимание требования законодательства, нормативно-технических актов и информацию о значимых экологических аспектах и о воздействии на окружающую среду. В системе экологического менеджмента рассматриваются те экологические аспекты деятельности организации, которые она может контролировать, и влияния на которые можно ожидать.

Ядром системы экологического менеджмента является программа - комплексный документ, описывающий организацию деятельности предприятия в области экологического менеджмента, а также конкретные мероприятия и действия по ее реализации, разработанные в соответствии с экологической политикой, целями и задачами. При разработке программ экологического менеджмента предприятия руководствуются принципом последовательного улучшения, то есть достижения лучших показателей во всех экологических аспектах деятельности предприятия, там, где это практически возможно. При этом последовательное улучшение необходимо демонстрировать, доказывать заинтересованным сторонам: государственным органам, общественности, партнерам, инвесторам, конкурентам.

Оценка выполнения программ экологического менеджмента, демонстрация достижений осуществляются с использованием конкретных показателей, отражающих характер деятельности организации в целом. В числе таких показателей выделяют группы индикаторов, описывающих эффективность системы экологического менеджмента, особенности функционирования основных и вспомогательных производственных процессов и состояние окружающей среды.

Показатель эффективности системы экологического менеджмента - специфический индикатор, показатель, отражающий эффективность и результативность внедрения, функционирования и развития системы экологического менеджмента, проявляющиеся в характере деятельности организации. Не вдаваясь в детали, отметим, что относительное изменение числа обращений граждан с жалобами на нарушение предприятием установленных нормативов или, напротив, возрастание активности сотрудников, участвующих в разработке предложений по улучшению экологической деятельности организации относятся к категории показателей эффективности системы экологического менеджмента.

Показатель функционирования основных и вспомогательных производственных процессов - специфический индикатор, показатель, отражающий информацию о реальных экологических параметрах производственных процессов. Наряду с широко распространенными в Российской Федерации показателями типа массы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов их в водные объекты и объемов размещения отходов, предприятия используют внутренние количественных показателей планирования деятельности в области экологического менеджмента. Среди них следует отметить такие, как удельное потребление чрезвычайно опасных и высокоопасных веществ, удельные объемы рециклируемых материалов и реагентов, удельные выбросы и сбросы загрязняющих веществ, удельное образование отходов и их накопление на территории промышленной площадки и т.п.

Наконец, в тех случаях, когда это возможно, организации используют при разработке и оценке выполнения программ экологического менеджмента показатели состояния окружающей среды, отражающие сведения о местных, региональных или глобальных особенностях состояния окружающей среды.

Как видно, практически все показатели, применяемые в системах экологического менеджмента, так или иначе связаны с нормативами предельно-допустимого воздействия и нормативами состояния окружающей среды. В самом деле, даже жалобы жителей на нарушения, совершенные предприятиями, основываются на представлениях людей о том, до какой степени воздействие экономических субъектов может сказываться на состоянии природной среды. При планировании показателей, отражающих функционирование производственных процессов, во внимание принимается полнота использования ресурсов (связанная с ограничением их изъятия), потери, типичные процедуры, например, обращения с опасными веществами и материалами.

Оценка выполнения программ, действенности мер, направленных на снижение антропогенного воздействия, подразумевает организацию систематических наблюдений за изменением выбранных показателей. Наиболее желательны те ситуации, в которых показатели являются измеримыми (в самом широком смысле слова), верифицируемыми не только для самого предприятия, но и для других заинтересованных сторон. Поэтому идентификация экологических аспектов, планирование деятельности, выбор показателей, их обсуждение, согласование позиций хозяйствующих субъектов, государственных органов, общественных организаций представляют собой один из основополагающих этапов развития системы экологического менеджмента.

Дальнейшее изложение посвящено обсуждению особенностей экологического нормирования состояния водных объектов, описанию общих, суммарных, частных показателей качества природных и состава сточных вод. При разработке программ экологического менеджмента, при распределении обязанностей между предприятиями, государственными органами и общественными организациями в отношении производственного, государственного и общественного экологического мониторинга эти показатели могут быть использованы в качестве частных и маркерных параметров, отражающих состояние водных систем и особенности антропогенного воздействия на водосборе.

 

Нормирование качества окружающей среды

 

В соответствии с природоохранительным законодательством Российской Федерации нормирование качества окружающей природной среды производится с целью установления предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности. При этом под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных интересов и вносящая физические, химические, биологические изменения в природную среду.

Определенная таким образом цель подразумевает наложение граничных условий (нормативов) как на само воздействие, так и на факторы среды, отражающие и воздействие, и отклики экосистем. Принцип антропоцентризма верен и в отношении истории развития нормирования: значительно ранее прочих были установлены нормативы приемлемых для человека условий среды (прежде всего, производственной). Тем самым было положено начало работам в области санитарно-гигиенического нормирования. Однако человек не самый чувствительный из биологических видов, и принцип "Защищен человек - защищены и экосистемы", вообще говоря, неверен. Экологическое нормирование предполагает учет так называемой допустимой нагрузки на экосистему. Допустимой считается такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды. К настоящему времени известны лишь некоторые попытки учета нагрузки для растений суши и для сообществ водоемов рыбохозяйственного назначения (несколько слов об этом будет сказано в разделе, посвященном нормированию качества воды).

Как экологическое, так и санитарно-гигиеническое нормирование основаны на знании эффектов, оказываемых разнообразными факторами воздействия на живые организмы. Одним из важных понятий в токсикологии и в нормировании является понятие вредного вещества. В специальной литературе принято называть вредными все вещества, воздействие которых на биологические системы может привести к отрицательным последствиям. Кроме того, как правило, все ксенобиотики (чужеродные для живых организмов, искусственно синтезированные вещества) рассматривают как вредные.

Установление нормативов качества окружающей среды и продуктов питания основывается на концепции пороговости воздействия. Порог вредного действия - это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Таким образом, пороговая доза вещества (или пороговое действие вообще) вызывает у биологического организма отклик, который не может быть скомпенсирован за счет гомеостатических механизмов (механизмов поддержания внутреннего равновесия организма).

Нормативы, ограничивающие вредное воздействие, устанавливаются и утверждаются специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиологического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов. В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие предельно допустимой концентрации.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) - нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

Таким образом, санитарно-гигиеническое нормирование охватывает все среды, различные пути поступления вредных веществ в организм, хотя редко отражает комбинированное действие (одновременное или последовательное действие нескольких веществ при одном и том же пути поступления) и не учитывает эффектов комплексного (поступления вредных веществ в организм различными путями и с различными средами - с воздухом, водой, пищей, через кожные покровы) и сочетанного воздействия всего многообразия физических, химических и биологических факторов окружающей среды. Существуют лишь ограниченные перечни веществ, обладающих эффектом суммации при их одновременном содержании в атмосферном воздухе.

Для веществ, о действии которых не накоплено достаточной информации, могут устанавливаться временно допустимые концентрации (ВДК) - полученные расчетным путем нормативы, рекомендованные для использования сроком на 2-3 года.

В публикациях иногда встречаются и другие характеристики загрязняющих веществ. Под токсичностью понимают способность веществ вызывать нарушения физиологических функций организма, что в свою очередь приводит к заболеваниям (интоксикациям, отравлениям) или, в тяжелых случаях, к гибели. Фактически токсичность - мера несовместимости вещества с жизнью.

Степень токсичности веществ принято характеризовать величиной токсической дозы - количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность вещества. Различают среднесмертельные (ЛД50), абсолютно смертельные (ЛД100), минимально смертельные (ЛД0-10) и др. дозы. Цифры в индексе отражают вероятность (%) появления определенного токсического эффекта - в данном случае смерти - в группе подопытных животных. Следует иметь в виду, что величины токсических доз зависят от путей поступления вещества в организм. Доза ЛД50 (гибель половины подопытных животных) дает значительно более определенную в количественном отношении характеристику токсичности, чем ЛД100 или ЛД0. В зависимости от типа дозы, вида животных и пути поступления, выбранных для оценки, порядок расположения веществ на шкале токсичности может меняться. Величина токсической дозы не используется в системе нормирования.

Санитарно-гигиенические и экологические нормативы определяют качество окружающей среды по отношению к здоровью человека и состоянию экосистем, но не указывают на источник воздействия и не регулируют его деятельность. Требования, предъявляемые собственно к источникам воздействия, отражают научно-технические нормативы. К таковым относятся нормативы выбросов и сбросов вредных веществ (ПДВ и ПДС), а также технологические, строительные, градостроительные нормы и правила, содержащие требования по охране окружающей природной среды. В основу установления научно-технических нормативов положен следующий принцип: при условии соблюдения этих нормативов предприятиями региона содержание любой примеси в воде, воздухе и почве должно удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования.

Научно-техническое нормирование предполагает введение ограничений деятельности хозяйственных объектов в отношении загрязнения окружающей среды, иными словами, определяет предельно допустимые потоки вредных веществ, которые могут поступать от источников воздействия в воздух, воду, почву. Таким образом, от предприятий требуется не собственно обеспечение тех или иных ПДК, а соблюдение пределов выбросов и сбросов вредных веществ, установленных для объекта в целом или для конкретных источников, входящих в его состав. Зафиксированное превышение величин ПДК в окружающей среде само по себе не является нарушением со стороны предприятия, хотя, как правило, служит сигналом невыполнения установленных научно-технических нормативов (или свидетельством необходимости их пересмотра).

 

Нормирование качества вод

 

Качество вод и виды водопользования

 

Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования (ГОСТ 17.1.1.01-77), при этом критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.

Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.

Правила охраны поверхностных вод устанавливают нормы качества воды водоемов и водотоков для условий хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Вещество, вызывающее нарушение норм качества воды, называют загрязняющим.

 

Виды водопользования

 

Виды водопользования на водных объектах определяются органами Министерства природных ресурсов РФ и Государственного комитета РФ по охране окружающей среды и подлежат утверждению органами местного самоуправления субъектов РФ.

К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для снабжения предприятий пищевой промышленности. В соответствии с Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.559-96, питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.

К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест, независимо от вида их использования объектами для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов.

Рыбохозяйственные водные объекты могут относиться к одной из трех категорий:

- к высшей категории относят места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных видов рыб и других промысловых водных организмов, а также охранные зоны хозяйств любого типа для разведения и выращивания рыб, других водных животных и растений;

- к первой категории относят водные объекты, используемые для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к содержанию кислорода;

- ко второй категории относят водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.

Предельно допустимая концентрация вещества в воде устанавливается:

- для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) с учетом трех показателей вредности:

- органолептического;

- общесанитарного;

- санитарно-токсикологического.

- для рыбохозяйственного водопользования (ПДКвр) с учетом пяти показателей вредности:

- органолептического;

- санитарного;

- санитарно-токсикологического;

- токсикологического;

- рыбохозяйственного.

Органолептический показатель вредности характеризует способность вещества изменять органолептические свойства воды. Общесанитарный - определяет влияние вещества на процессы естественного самоочищения вод за счет биохимических и химических реакций с участием естественной микрофлоры. Санитарно-токсикологический показатель характеризует вредное воздействие на организм человека, а токсикологический - показывает токсичность вещества для живых организмов, населяющих водный объект. Рыбохозяйственный показатель вредности определяет порчу качеств промысловых рыб.

Наименьшая из безвредных концентраций по трем (пяти) показателям вредности принимается за ПДК с указанием лимитирующего показателя вредности.

Рыбохозяйственные ПДК должны удовлетворять ряду условий, при которых не должны наблюдаться:

- гибель рыб и кормовых организмов для рыб;

- постепенное исчезновение видов рыб и кормовых организмов;

- ухудшение товарных качеств обитающей в водном объекте рыбы;

- замена ценных видов рыб на малоценные.

На качество природных вод влияют природные и антропогенные факторы.

 

Формирование химического состава природных вод

 

Формирование химического состава природных вод определяют в основном две группы факторов:

- прямые факторы, непосредственно воздействующие на воду (т.е. действие веществ, которые могут обогащать воду растворенными соединениями или, наоборот, выделять их из воды): состав горных пород, живые организмы, хозяйственная деятельность человека;

- косвенные факторы, определяющие условия, в которых протекает взаимодействие веществ с водой: климат, рельеф, гидрологический режим, растительность, гидрогеологические и гидродинамические условия и пр.

Таблица 1.1.

Факторы формирования химического состава природных вод

 

Факторы формирования и результаты их воздействия

Виды природных вод

Атмосферные осадки (дождь, снег, иней, град)

Поверхностные воды суши (реки, ручьи, озера, болота)

Подземные воды

Прямые факторы формирования

почвы, породы, растения, соли солончаков, соли с поверхности льда, деятельность человека, космическая пыль, разряд атмосферного электричества (оксиды азота), вулканические газы, пыль

атмосферные осадки, почвы, породы, растения, подземные воды, сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные, хозяйственно-бытовые)

поверхностные воды, почвы, породы, физико-химические процессы (растворение-осаждение, сорбция-десорбция и др.)

Результаты воздействия прямых факторов на состав воды

переход в растворимое состояние солей: поступление в атмосферу и образование в ней твердых и жидких аэрозолей и газов

поступление химических веществ в различных формах: взвешенные, коллоидные, растворенные (ионы, комплексные соединения, недиссоциированные соединения)

поступление химических веществ в растворенной форме, осаждение в результате физико-химических процессов

Косвенные факторы формирования

климат

климат, рельеф, растительность, водный режим

климат, рельеф, геологические условия, глубина залегания, температура и давление

Результат воздействия косвенных факторов на состав воды

обогащение атмосферных осадков химическими веществами в различных концентрациях в зависимости от климатических условий и интенсивности антропогенного воздействия в регионе

дифференциация поступления химических веществ в поверхностные воды в пространстве (географическая, климатическая зональность) и во времени (гидрохимический режим)

изменение химического состава воды по концентрации (минерализация) и соотношению компонентов (относительный состав)

 

По характеру своего воздействия факторы, определяющие формирование химического состава природных вод, целесообразно разделить на следующие группы:

- физико-географические (рельеф, климат, выветривание, почвенный покров);

- геологические (состав горных пород, тектоническое строение, гидрогеологические условия);

- физико-химические (химические свойства элементов, кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия, смешение вод и катионный обмен);

- биологические (деятельность растений и живых организмов);

- антропогенные (все факторы, связанные с деятельностью человека).

 

Классификация вод по интегральным показателям качества

 

К категории наиболее часто используемых показателей для оценки качества водных объектов относят гидрохимический индекс загрязнения воды ИЗВ и гидробиологический индекс сапробности S.

Индекс загрязнения воды, как правило, рассчитывают по шести-семи показателям, которые можно считать гидрохимическими; часть из них (концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК5) является обязательной.

 

ИЗВ = (N > i=1) Σ (Ci /ПДКi × N),

 

где Ci -концентрация компонента (в ряде случаев - значение параметра);

N - число показателей, используемых для расчета индекса;

ПДКi - установленная величина для соответствующего типа водного объекта.

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (табл. 1.2). Индексы загрязнения воды сравнивают для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени, и так далее).

Таблица 1.2.

Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

 

Воды

Значения ИЗВ

Классы качества вод

Очень чистые

до 0,2

1

Чистые

0,2-1,0

2

Умеренно загрязненные

1,0-2,0

3

Загрязненные

2,0-4,0

4

Грязные

4,0-6,0

5

Очень грязные

6,0-10,0

6

Чрезвычайно грязные

>10,0

7

 

Из гидробиологических показателей качества в России наибольшее применение нашел так называемый индекс сапробности водных объектов, который рассчитывают исходя из индивидуальных характеристик сапробности видов, представленных в различных водных сообществах (фитопланктоне, перифитоне):

S = (N > i=1) Σ (Si × hi) / (N > i=1) Σ hi,

где Si - значение сапробности гидробионта, которое задается специальными таблицами;

hi - относительная встречаемость индикаторных организмов (в поле зрения микроскопа);

N - число выбранных индикаторных организмов.

Каждому виду исследуемых организмов присвоено некоторое условное численное значение индивидуального индекса сапробности, отражающее совокупность его физиолого-биохимических свойств, обусловливающих способность обитать в воде с тем или иным содержанием органических веществ. Для статистической достоверности результатов необходимо, чтобы в пробе содержалось не менее двенадцати индикаторных организмов с общим числом особей в поле наблюдения не менее тридцати.

В табл. 1.3 приведена классификация водных объектов по значению индекса сапробности S, которые также нормируются.

Таблица 1.3.

Классы качества вод в зависимости от индексов сапробности

 

Уровень загрязненности

Зоны

Индексы сапробности S

Классы качества вод

Очень чистые

ксеносапробная

до 0,50

1

Чистые

олигосапробная

0,50-1,50

2

Умеренно загрязненные

a-мезосапробная

1,51-2,50

3

Тяжело загрязненные

b-мезосапробная

2,51-3,50

4

Очень тяжело загрязненные

полисапробная

3,51-4,00

5

Очень грязные

полисапробная

>4,00

6

 

Индекс загрязнения воды и индекс сапробности следует отнести к интегральным характеристикам состояния. Уровень загрязненности и класс качества водных объектов иногда устанавливают в зависимости от микробиологических показателей (табл. 1.4).

Таблица 1.4.

Классы качества воды по микробиологическим показателям

 

Уровень загрязненности

и класс качества вод

Микробиологические показатели

Общее число бактерий,

106 клеток/мл

Число сапрофитных бактерий,

1000 клеток/мл

Отношение общего числа бактерий

к числу сапрофитных бактерий

Очень чистые, I

<0,5

<0,5

<1000

Чистые, II

0,5-1,0

0,5-5,0

>1000

Умеренно загрязненные, III

1,1-1,3

5,1-10,0

1000-100

Загрязненные, IV

3,1-5,0

10,1-50,0

<100

Грязные, V

5,1-10,0

50,1-100,0

<100

Очень грязные, VI

>10,0

>1000

<100

 

Часть 2. Экологический мониторинг поверхностных водных объектов в Российской Федерации

 

Структура государственного экологического мониторинга

 

В настоящее время в рамках проекта ООН создана глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС), частью которой является программа, посвященная водным проблемам - ГСМОС (Вода) - с центром в Канаде. В программе ГСМОС (Вода) активное участие принимают 4 специализированных учреждения ООН: Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Всемирная метеорологическая организация (ВМО) и Организация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО).

Задачами программы ГСМОС (Вода) является следующее:

- мониторинг распространения и трансформации загрязняющих веществ в водной среде;

- оповещение о серьезном нарушении состояния водных объектов;

- напоминание правительствам о необходимости принятия мероприятий по охране, восстановлению и улучшению окружающей среды.

Программа ГСМОС (Вода) включает 7 основных пунктов:

- создание всемирной сети станций мониторинга;

- разработка единой методики отбора и анализа проб воды;

- осуществление контроля за точностью данных;

- использование современных систем хранения и распространения информации;

- организация повышения квалификации для специалистов;

- подготовка методических справочников;

- обеспечение необходимым оборудованием (в отдельных случаях).

В 1972 г. на базе станций гидрометеослужбы организована Общегосударственная служба наблюдений и контроля состояния окружающей среды (ОГСНК), построенная по иерархическому принципу: первичный пункт наблюдений > региональный пункт наблюдений > главный центр сбора и анализа информации.

ОГСНК состоит из нескольких уровней:

- станций наблюдения (первичных пунктов), осуществляющих наблюдения, определенную обработку и обобщение данных;

- территориальных и региональных центров, осуществляющих обобщения, анализ материалов, составление местных прогнозов и оценку состояния окружающей среды по своей территории;

- высшего Гидрометцентра и других головных центров (НИИ).

В обработанном и систематизированном виде полученная информация представлена в кадастровых изданиях, таких как “Ежегодные данные о составе и качестве поверхностных вод суши” (по гидрохимическим и гидробиологическим показателям).

 

Государственный водный кадастр (ГВК)

 

Государственный водный кадастр представляет собой систематизированный свод сведений о водных ресурсах страны, включающий количественные и качественные показатели, данные регистрации водопользователей и учета использования вод. Ведение ГВК предусмотрено “Водным законодательством РФ”. Основная задача ГВК - обеспечение народного хозяйства необходимыми данными о водных ресурсах, водных объектах, режиме, качестве и использовании природных вод, а также водопользователях.

Государственному учету и включению в государственный водный кадастр подлежат все воды единого государственного фонда. К ним относятся:

- воды рек, озер, водохранилищ и других поверхностных водоемов и водных источников, включая воды каналов и прудов;

- ледники и подземные воды;

- внутренние моря и другие внутренние морские воды;

- территориальные воды (территориальное море).

Учет поверхностных вод суши по качественным показателям осуществляется в рамках ОГСНК. Основными требованиями к гидрохимической сети применительно к государственному учету вод являются следующие:

- строгая увязка сети пунктов (створов) гидрохимических наблюдений с размещением на них водопользователей, особенно водопользователей с водоемкими производствами;

- достаточная полнота пространственного охвата водных объектов сетью наблюдений, обеспечивающих получение соответствующей информации о качестве забираемых водопользователями поверхностных вод, а также данных об изменении качества воды в результате водопользования;

- достаточная частота наблюдений во времени;

- строгая увязка перечня определяемых загрязняющих веществ и показателей загрязнения в воде водоема или водотока со спецификой состава сточных вод, сбрасываемых в водный объект основными водопользователями.

Публикуемая часть ГВК имеет следующую структуру:

- поверхностные воды (реки и каналы; озера и водохранилища; качество вод суши; селевые потоки; ледники, моря и устья рек);

- подземные воды;

- использование вод.

Каждый из трех перечисленных разделов подразделяется на три серии:

- каталожные данные (разовое издание);

- ежегодные данные (ежегодное издание);

- многолетние данные (издаются один раз в 5 лет).

Помимо ОГСНК Росгидромета (Комитета России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды) экологический мониторинг осуществляется целым рядом служб, министерств и ведомств, таких как Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды (Госкомэкология России), Министерство природных ресурсов РФ, Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ, Департамент государственного санитарно-эпидемиологического надзора (Госсанэпиднадзор) при Министерстве здравоохранения РФ, Государственный комитет РФ по стандартизации и метрологии (Госстандарт РФ), Федеральная служба лесного хозяйства.

Распределение функций мониторинга по различным ведомствам, не связанным между собой, приводит к дублированию усилий, снижает эффективность всей системы мониторинга и затрудняет доступ к необходимой информации как для граждан, так и для государственных организаций. Поэтому в 1993 году было принято решение о создании Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ), которая должна объединить возможности и усилия многочисленных служб для решения задач комплексного наблюдения, оценки и прогноза состояния среды в РФ.

ЕГСЭМ как центр единой научно-технической политики в области экологического мониторинга должна обеспечивать:

- координацию разработки и выполнения программ наблюдений за состоянием окружающей среды;

- регламентацию и контроль сбора и обработки достоверных и сопоставимых данных;

- хранение информации, ведение специальных банков данных и их гармонизацию (согласование, телекоммуникационную связь) с международными эколого-информационными системами;

- деятельность по оценке и прогнозу состояния объектов окружающей природной среды, природных ресурсов, откликов экосистем и здоровья населения на антропогенное воздействие;

- доступность интегрированной экологической информации широкому кругу потребителей.

ЕГСЭМ должна сохранить структуру ОГСНК.

 

Виды наблюдений за качеством поверхностных вод ОГСНК

 

В рамках ОГСНК проводят:

- наблюдения за уровнем загрязненности поверхностных вод по физическим, химическим, гидрологическим и гидробиологическим показателям в режимных пунктах;

- наблюдения, предназначенные для решения специальных задач.

Каждый из этих видов наблюдений осуществляется в результате:

- предварительных (рекогносцировочных) наблюдений и исследований на водных объектах или их участках;

- систематических наблюдений на водных объектах в выбранных пунктах.

 

Основные задачи наблюдений за качеством поверхностных вод в системе ОГСНК

 

Основные задачи систематических наблюдений за качеством поверхностных вод в системе ОГСНК можно сформулировать следующим образом:

- систематическое получение как отдельных, так и осредненных во времени и пространстве данных о качестве воды;

- обеспечение хозяйственных органов, а также заинтересованных организаций систематической информацией и прогнозами изменения гидрохимического режима и качества воды водоемов и водотоков и экстренной информацией о резких изменениях загрязненности воды.

Порядок организации и проведения наблюдений в пунктах режимных работ определены ГОСТом 17.1.3.07-82 и Методическими указаниями.

К задачам специальных наблюдений и исследований, определяемым в каждом конкретном случае, относятся:

- установление основных закономерностей процессов самоочищения;

- определение влияния накопленных в донных отложениях загрязняющих веществ на качество воды;

- составление балансов химических веществ водоемов или участков водотоков;

- оценка выноса химических веществ через замыкающий створ рек;

- оценка выноса химических веществ с коллекторно-дренажными водами и др.

 

Организация сети пунктов наблюдений за поверхностными водными объектами

 

Для проведения мониторинга вод суши организуются:

- стационарная сеть пунктов наблюдений за естественным составом и загрязнением поверхностных вод;

- специализированная сеть пунктов для решения научно-исследовательских задач;

- временная экспедиционная сеть пунктов.

В основе организации и проведения наблюдений за качеством поверхностных вод лежат следующие принципы: комплексность и систематичность наблюдений, согласованность сроков их проведения с характерными гидрологическими ситуациями, определение показателей качества воды едиными методами. Соблюдение этих принципов достигается установлением программ контроля (по физическим, химическим, гидробиологическим и гидрологическим показателям) и периодичности проведения контроля, выполнением анализа проб воды по единым или обеспечивающим требуемую точность методикам.

Сеть гидрохимических наблюдений должна охватывать

- в пространстве:

- по возможности все водные объекты, расположенные на территории изучаемого бассейна;

- всю длину водотока с определением влияния наиболее крупных его притоков и сброса сточных вод в него;

- всю акваторию водоема с определением влияния на него наиболее крупных притоков и сброса в него сточных вод;

- во времени:

- все фазы гидрологического режима (весеннее половодье, летнюю межень, летние и осенние дождевые паводки, ледостав, зимнюю межень);

- различные по водности годы (многоводные, средние по водности и маловодные);

- суточные изменения химического состава воды;

- катастрофические сбросы сточных вод в водные объекты.

 

Установление местоположения створов в пунктах наблюдений

 

Под пунктом наблюдения следует понимать место на водоеме или водотоке, в котором производят комплекс работ для получения данных о качестве воды.

Пункты наблюдений организуют в первую очередь на водоемах и водотоках, имеющих большое народнохозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению промышленными, хозяйственно-бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. На не загрязненных сточными водами водоемах и водотоках или их участках создаются пункты для фоновых наблюдений.

Пункты наблюдений организуют на водоемах и водотоках в районах:

- расположения городов и крупных поселков, сточные воды которых сбрасываются в водоемы и водотоки;

- сброса сточных вод отдельно стоящими крупными промышленными предприятиями, территориально производственными комплексами, организованного сброса сельскохозяйственных сточных вод;

- мест нереста и зимовья ценных и особо ценных видов промысловых организмов;

- предплотинных участков рек, являющихся важными для рыбного хозяйства;

- пересечения реками государственных границ;

- замыкающих створов больших и средних рек;

- устьев загрязненных притоков больших водоемов и водотоков.

Для изучения природных процессов и определения фонового состояния воды водоемов и водотоков пункты наблюдений создают также на не подверженных прямому антропогенному воздействию участках, в том числе на водоемах и водотоках, расположенных на территориях заповедников и национальных парков и являющихся уникальными природными образованиями.

В пунктах наблюдений организуют один или несколько створов. Под створом понимают условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды. Местоположение створов устанавливают с учетом гидрометеорологических и морфологических особенностей водного объекта, расположения источников загрязнения, количества, состава и свойств сбрасываемых сточных вод, интересов водопользователей и водопотребителей.

Один створ устанавливают на водотоках при отсутствии организованного сброса сточных вод в устьях загрязненных притоков, на незагрязненных участках водотоков, на предплотинных участках рек, на замыкающих участках рек, в местах пересечения государственной границы.

При наличии организованного сброса сточных вод устанавливают на водотоках два створа и более. Один из них располагают выше источника загрязнения (вне влияния рассматриваемых сточных вод), другие - ниже источника (или группы источников) загрязнения в месте полного смешения. Химический состав воды в пробе, отобранной в створе выше источника загрязнения, характеризует фоновые показатели качества воды водотока в данном пункте. Сравнение фоновых показателей с показателями качества воды в пробе, отобранной ниже источника загрязнения, позволяет судить о характере и степени загрязненности воды под влиянием источников загрязнения данного пункта. Изменение химического состава воды в пробах, отобранных в первом после сброса сточных вод створе и в расположенных ниже створах, дает возможность оценить самоочищающую способность водотока.

Верхний (первый) фоновый створ устанавливают в 1 км выше первого источника загрязнения. Выбор створов ниже источника (или группы источников) загрязнения осуществляют с учетом комплекса условий, влияющих на характер распространения загрязняющих веществ в водотоке. Необходимо, чтобы нижний створ характеризовал состав воды в целом по сечению, т.е. был расположен в месте достаточно полного (не менее 80%) смешения сточных вод с водой водотока.

На реках, где створ полного смешения находится далеко от источников загрязнения, процесс трансформации части загрязняющих веществ может завершиться до створа полного смешения и их влияние на физические свойства и химический состав воды в этом створе может быть не обнаружено. В этом случае створ устанавливают, исходя из интересов народного хозяйства, на ближайшем участке водопользования. На реках, используемых для нужд рыбного хозяйства, такой створ устанавливают не далее 0,5 км от места сброса сточных вод.

При наличии группы источников загрязнения верхний (фоновый) створ располагают выше первого источника, нижний - ниже последнего. Исходя из интересов народного хозяйства, между створами выше и ниже источников загрязнения могут быть установлены дополнительные створы, которые должны характеризовать влияние отдельных источников загрязнения.

Для наблюдений по водоему в целом с учетом геоморфологии береговой линии и других факторов устанавливают не менее трех створов, по возможности равномерно распределенных по акватории. При контроле на отдельных загрязненных участках водоемов створы устанавливают с учетом условий водообмена водоемов.

На водоемах с интенсивным водообменом (коэффициент водообмена более 5 раз в год) расположение створов аналогично расположению их на водотоках: один створ устанавливают в 1 км выше источника загрязнения, вне зоны его влияния, остальные створы (не менее двух) располагают ниже источника загрязнения на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей зоны загрязнения.

На водоемах с умеренным (от 0,1 до 5 раз в год) и замедленным (до 0,1 раз в год) водообменом один створ устанавливают вне зоны влияния источника или группы источников загрязнения, второй створ совмещают с местом сброса сточных вод, остальные створы (не менее двух) располагают параллельно второму по обе его стороны на расстоянии 0,5 км от места сброса сточных вод и непосредственно за границей загрязненной зоны).

Количество вертикалей в створе на водоеме определяется шириной зоны загрязненности: первую вертикаль располагают на расстоянии не далее 0,5 км от места сброса сточных вод или от берега, последнюю - непосредственно за границей зоны загрязнения.

Количество вертикалей в створе на водотоке определяется условиями смешения речных вод со сточными водами или водами притоков: при неоднородности химического состава в створе устанавливают не менее трех вертикалей (на стержне и на расстоянии 3-5 м от берегов), при однородности химического состава - одну вертикаль (на стержне реки).

Количество горизонтов на вертикали определяется глубиной водоема или водотока в месте измерения: при глубине до 5 м устанавливается один горизонт (у поверхности - в 0,2-0,3 м от поверхности воды летом и у нижней поверхности льда зимой), при глубине от 5 до 10 м - два (у поверхности и в 0,5 м от дна), а при глубине более 10 м - три (дополнительно промежуточный, расположенный на половине глубины).

 

Программы наблюдений за качеством воды

 

Все пункты наблюдений за качеством воды водоемов и водотоков делят на 4 категории, определяемые частотой и детальностью программ наблюдений. Назначение и расположение пунктов контроля определяются правилами наблюдений за качеством воды водоемов и водотоков.

Пункты первой категории располагают на средних и больших водоемах и водотоках, имеющих важное народнохозяйственное значение:

- в районах городов с населением свыше 1 млн. жителей;

- в местах нереста и зимовья особо ценных видов промысловых рыб;

- в районах повторяющихся аварийных сбросов загрязняющих веществ;

- в районах организованного сброса сточных вод, в результате которых наблюдается высокая загрязненность воды.

Пункты второй категории устраивают на водоемах и водотоках в пределах следующих участков:

- в районах городов с населением от 0,5 до 1 млн. жителей;

- в местах нереста и зимовья ценных видов промысловых рыб (организмов);

- на важных для рыбного хозяйства предплотинных участках рек;

- в местах организованного сброса дренажных сточных вод с орошаемых территорий и промышленных сточных вод;

- при пересечении реками Государственной границы;

- в районах со средней загрязненностью воды.

Пункты третьей категории располагают на водоемах и водотоках:

- в районах городов с населением менее 0,5 млн. жителей;

- на замыкающих участках больших и средних рек;

- в устьях загрязненных притоков больших рек и водоемов;

- в районах организованного сброса сточных вод, в результате чего наблюдается низкая загрязненность воды.

Пункты четвертой категории устанавливают:

- на незагрязненных участках водоемов и водотоков,

- на водоемах и водотоках, расположенных на территориях государственных заповедников и национальных парков.

Наблюдения за качеством воды ведут по определенным видам программ, которые выбирают в зависимости от категории пункта контроля. Периодичность проведения контроля по гидробиологическим и гидрохимическим показателям устанавливают в соответствии с категорией пункта наблюдений. При выборе программы контроля учитывают целевое использование водоема или водотока, состав сбрасываемых сточных вод, требования потребителей информации.

Параметры, определение которых предусмотрено обязательной программой наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрохимическим и гидрологическим показателям, приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1.

Параметры, определение которых предусмотрено обязательной программой наблюдений

 

Параметры

Ед. измерения

Расход воды (на водотоках)

м3

Скорость течения воды (на водотоках)

м/с

Уровень воды (на водоемах)

м

Визуальные наблюдения

-

Температура

°С

Цветность

градусы

Прозрачность

см

Запах

баллы

Кислород

мг/дм3

Диоксид углерода

мг/дм3

Взвешенные вещества

мг/дм3

Водородный показатель (рH)

-

Окислительно-восстановительный потенциал (Еh)

мВ

Хлориды (Cl)

мг/дм3

Сульфаты (SO4)

мг/дм3

Гидрокарбонаты (HCO3)

мг/дм3

Кальций (Ca)

мг/дм3

Магний (Mg)

мг/дм3

Натрий (Na)

мг/дм3

Калий (К)

мг/дм3

Сумма ионов (Sи)

мг/дм3

Аммонийный азот (NH4)

мг/дм3

Нитритный азот (NO2)

мг/дм3

Нитратный азот (NO3)

мг/дм3

Минеральный фосфор (PO4)

мг/дм3

Железо общее

мг/дм3

Кремний

мг/дм3

БПК5

мг О2/дм3

ХПК

мг О/дм3

Нефтепродукты

мг/дм3

СПАВ

мг/дм3

Фенолы (летучие)

мг/дм3

Пестициды

мг/дм3

Тяжелые металлы

мг/дм3

 

Наблюдения по обязательной программе на водотоках осуществляют, как правило, 7 раз в год в основные фазы водного режима: во время половодья - на подъеме, пике и спаде; во время летней межени - при наименьшем расходе и при прохождении дождевого паводка; осенью - перед ледоставом; во время зимней межени.

В водоемах качество воды исследуют при следующих гидрологических ситуациях: зимой при наиболее низком уровне и наибольшей толщине льда; в начале весеннего наполнения водоема; в период максимального наполнения; в летне-осенний период при наиболее низком уровне воды.

Сокращенную программу наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрологическим и гидрохимическим показателям подразделяют на три вида:

- Первая программа предусматривает определение расхода воды (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, концентрации растворенного кислорода, удельной электропроводности, визуальные наблюдения.

- Вторая программа предусматривает определение расхода воды (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, рН, удельной электропроводности, концентрации взвешенных веществ, ХПК, БПК5, концентрации 2-3 загрязняющих веществ, основных для воды в данном пункте контроля, визуальные наблюдения.

- Третья программа предусматривает определение расхода воды, скорости течения (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, рН, концентрации взвешенных веществ, концентрации растворенного кислорода, БПК5, концентрации всех загрязняющих воду в данном пункте контроля веществ, визуальные наблюдения.

Гидрохимические показатели качества природных вод в пунктах контроля сопоставляют с установленными нормами качества воды.

Программы и периодичность наблюдений по гидрохимическим показателям для пунктов различных категорий приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2.

Программы и периодичность наблюдений для пунктов различных категорий

 

Периодичность проведения

контроля

Категория пунктов наблюдений

I

II

III

IV

Ежедневно

Сокращенная программа 1

Визуальные наблюдения

-

-

Ежедекадно

Сокращенная программа 2

Сокращенная программа 1

-

-

Ежемесячно

Сокращенная программа 3

-

В основные фазы водного режима

Обязательная программа

 

Внедрение в систему наблюдений за качеством воды гидробиологических методов позволяет непосредственно выяснить состав и структуру сообществ гидробионтов.

Полная программа наблюдений за качеством поверхностных вод по гидробиологическим показателям предусматривает:

- исследование фитопланктона - общей численности клеток, числа видов, общей биомассы, численности основных групп, биомассы основных групп, числа видов в группе, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;

- исследование зоопланктона - общей численности организмов, общего числа видов, общей биомассы, численности основных групп, биомассы основных групп, числа видов в группе, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;

- исследование зообентоса - общей численности, общей биомассы, общего числа видов, числа групп по стандартной разработке, числа видов в группе, числа основных групп, биомассы основных групп, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;

- исследование перифитона - общего числа видов, массовых видов, частоты встречаемости, сапробности;

- определение микробиологических показателей - общего числа бактерий, числа сапрофитных бактерий, отношения общего числа бактерий к числу сапрофитных бактерий;

- изучение фотосинтеза фитопланктона и деструкции органического вещества, определение отношения интенсивности фотосинтеза к деструкции органического вещества, содержания хлорофилла;

- исследование макрофитов - проективного покрытия опытной площадки, характера распространения растительности, общего числа видов, преобладающих видов (наименования, проективного покрытия, фенофазы, аномальных признаков).

Сокращенная программа наблюдений за качеством поверхностных вод по гидробиологическим показателям предусматривает исследование:

- фитопланктона - общей численности клеток, общего числа видов, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;

- зоопланктона - общей численности организмов, общего числа видов, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;

- зообентоса - общей численности групп по стандартной разработке, числа видов в группе, числа основных групп, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;

- перифитона - общего числа видов, массовых видов, сапробности, частоты встречаемости.

Программы и периодичность наблюдений по гидробиологическим показателям для станций различных категорий приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3.

Периодичность проведения наблюдений по гидробиологическим показателям и виды программ

 

Периодичность проведения

наблюдений

Категория пункта наблюдений

I

II

III

IV

Ежемесячно

Сокращенная программа

Сокращенная программа

Сокращенная программа

(контроль в вегетационный период)

-

Ежеквартально

Полная программа

 

Продолжение

 

 

uralgidrogeo@narod.ru